OpenArm

OpenArm 是一个开源的 7 自由度人形手臂，专为物理 AI 研究和部署而设计。

要获取您的 OpenArm（组装好的或 DIY），并加入全球社区，请在 openarm.dev 浏览全球经过验证和认证的制造商。

有何独特之处？

• 人体尺度设计：OpenArm 采用类人比例设计，适合身高约 160-165 厘米的人。这在实用触及范围和可管理惯性之间提供了最佳平衡，以实现安全、响应迅速的操作。

• 安全优先架构：采用 QDD 可反向驱动电机和高柔顺性构建，OpenArm 优先考虑安全的人机交互，同时保持实际有效载荷能力（6.0kg 峰值 / 4.1kg 额定），用于真实世界任务。

• 耐用性设计：关键结构组件使用铝和不锈钢结构，确保重复数据收集和持续研究使用的稳健性能。

• 完全可访问和可构建：从 CNC 零件和 3D 打印外壳到电气布线，每个组件都设计为可由个人研究人员和实验室购买和构建，并提供完整的制造数据。

• 实用且经济实惠：完整的双臂系统价格为 6,500 美元，OpenArm 以传统人形机器人成本的一小部分提供研究级能力。

平台要求

Warning

仅限 Linux：OpenArm 目前仅适用于 Linux。CAN 总线 USB 适配器没有 macOS 驱动程序，并且尚未在 Windows 上测试。

安全指南

在操作 OpenArm 之前，请阅读官方安全指南。要点：

• 安全安装：用螺钉或夹具将手臂固定在平坦、稳定的表面上
• 安全距离：在操作期间将身体部位和物体保持在运动范围之外
• 防护装备：始终佩戴安全护目镜；根据需要使用额外的个人防护装备
• 有效载荷限制：不要超过指定的有效载荷限制（每臂 6.0kg 峰值 / 4.1kg 额定）
• 紧急停止：了解紧急停止装置的位置和操作
• 定期检查：检查松动的螺钉、损坏的机械限位、异常噪音和布线损坏

硬件设置

按照官方 OpenArm 硬件文档进行：

• 物料清单和采购
• 3D 打印说明
• 机械组装
• 电气布线

硬件仓库位于 github.com/enactic/openarm。

CAN 总线设置

OpenArm 使用 CAN 总线与 Damiao 电机通信。将 CAN 总线 USB 适配器插入 Linux PC 后，按照 Damiao 电机和 CAN 总线指南配置接口。

快速设置：

# 设置 CAN 接口
lerobot-setup-can --mode=setup --interfaces=can0,can1

# 测试电机通信
lerobot-setup-can --mode=test --interfaces=can0,can1

安装 LeRobot 🤗

遵循我们的安装指南，然后安装 Damiao 电机支持：

pip install -e ".[damiao]"

使用

从动臂（机器人）

CommandAPI example

lerobot-calibrate \
    --robot.type=openarm_follower \
    --robot.port=can0 \
    --robot.side=right \
    --robot.id=my_openarm_follower

from lerobot.robots.openarm_follower import OpenArmFollower, OpenArmFollowerConfig

config = OpenArmFollowerConfig(
    port="can0",
    side="right",  # 或 "left" 用于左臂
    id="my_openarm_follower",
)

follower = OpenArmFollower(config)
follower.connect()

# 读取当前状态
obs = follower.get_observation()
print(obs)

# 发送动作（位置以度为单位）
action = {
    "joint_1.pos": 0.0,
    "joint_2.pos": 0.0,
    "joint_3.pos": 0.0,
    "joint_4.pos": 45.0,
    "joint_5.pos": 0.0,
    "joint_6.pos": 0.0,
    "joint_7.pos": 0.0,
    "gripper.pos": 0.0,
}
follower.send_action(action)

follower.disconnect()

主动臂（遥操作器）

主动臂用于遥操作 - 手动移动它来控制从动臂。

CommandAPI example

lerobot-calibrate \
    --teleop.type=openarm_leader \
    --teleop.port=can1 \
    --teleop.id=my_openarm_leader

from lerobot.teleoperators.openarm_leader import OpenArmLeader, OpenArmLeaderConfig

config = OpenArmLeaderConfig(
    port="can1",
    id="my_openarm_leader",
    manual_control=True,  # 禁用扭矩以进行手动移动
)

leader = OpenArmLeader(config)
leader.connect()

# 读取当前位置（作为发送到从动臂的动作）
action = leader.get_action()
print(action)

leader.disconnect()

遥操作

使用主从控制遥操作 OpenArm：

lerobot-teleoperate \
    --robot.type=openarm_follower \
    --robot.port=can0 \
    --robot.side=right \
    --robot.id=my_follower \
    --teleop.type=openarm_leader \
    --teleop.port=can1 \
    --teleop.id=my_leader

双臂遥操作

使用两个主动臂和两个从动臂遥操作双臂 OpenArm 设置：

lerobot-teleoperate \
    --robot.type=bi_openarm_follower \
    --robot.left_arm_config.port=can0 \
    --robot.left_arm_config.side=left \
    --robot.right_arm_config.port=can1 \
    --robot.right_arm_config.side=right \
    --robot.id=my_bimanual_follower \
    --teleop.type=bi_openarm_leader \
    --teleop.left_arm_config.port=can2 \
    --teleop.right_arm_config.port=can3 \
    --teleop.id=my_bimanual_leader

记录数据

在遥操作期间记录数据集：

lerobot-record \
    --robot.type=openarm_follower \
    --robot.port=can0 \
    --robot.side=right \
    --robot.id=my_follower \
    --teleop.type=openarm_leader \
    --teleop.port=can1 \
    --teleop.id=my_leader \
    --repo-id=my_hf_username/my_openarm_dataset \
    --fps=30 \
    --num-episodes=10

配置选项

从动臂配置

参数	默认值	描述
port	-	CAN 接口（例如，can0）
side	None	手臂侧："left"、"right" 或自定义限制的 None
use_can_fd	True	启用 CAN FD 以获得更高的数据速率
can_bitrate	1000000	标称比特率（1 Mbps）
can_data_bitrate	5000000	CAN FD 数据比特率（5 Mbps）
max_relative_target	None	相对目标位置的安全限制
position_kp	每关节	位置控制比例增益
position_kd	每关节	位置控制微分增益

主动臂配置

参数	默认值	描述
port	-	CAN 接口（例如，can1）
manual_control	True	禁用扭矩以进行手动移动
use_can_fd	True	启用 CAN FD 以获得更高的数据速率
can_bitrate	1000000	标称比特率（1 Mbps）
can_data_bitrate	5000000	CAN FD 数据比特率（5 Mbps）

电机配置

OpenArm 使用 Damiao 电机，默认配置如下：

关节	电机类型	发送 ID	接收 ID
joint_1（肩部平移）	DM8009	0x01	0x11
joint_2（肩部抬升）	DM8009	0x02	0x12
joint_3（肩部旋转）	DM4340	0x03	0x13
joint_4（肘部弯曲）	DM4340	0x04	0x14
joint_5（腕部滚动）	DM4310	0x05	0x15
joint_6（腕部俯仰）	DM4310	0x06	0x16
joint_7（腕部旋转）	DM4310	0x07	0x17
gripper（夹爪）	DM4310	0x08	0x18

故障排除

电机无响应

1. 检查电源连接
2. 验证 CAN 布线（CAN-H、CAN-L、GND）
3. 运行诊断：lerobot-setup-can --mode=test --interfaces=can0
4. 有关更多详细信息，请参阅 Damiao 故障排除指南

找不到 CAN 接口

确保已配置 CAN 接口：

ip link show can0

资源

• OpenArm 网站
• OpenArm 文档
• OpenArm GitHub
• 安全指南
• Damiao 电机和 CAN 总线